半導(dǎo)體創(chuàng)新如何塑造邊緣 AI 的未來

早上 6:42，鬧鐘響了。您看上去氣色不錯(cuò)，這多虧了床頭柜上的睡眠周期監(jiān)測(cè)器，這款監(jiān)測(cè)器采用內(nèi)置邊緣人工智能 (AI) 和雷達(dá)技術(shù)，通過監(jiān)測(cè)您的心率和呼吸，可幫助您優(yōu)化計(jì)算出精確的喚醒時(shí)間。

在您走向廚房時(shí)，智能冰箱使用攝像頭系統(tǒng)掃描其中儲(chǔ)存的食物，然后根據(jù)您的飲食限制數(shù)據(jù)和偏好提供建議，幫助您決定午餐吃什么。

在去上班時(shí)，您無需觸摸任何事物即可進(jìn)入和啟動(dòng)汽車。室外攝像頭在識(shí)別出您之后自動(dòng)解鎖汽車，汽車會(huì)根據(jù)您的偏好預(yù)設(shè)車內(nèi)溫度、調(diào)整座椅和音樂音量。

這樣的未來并非遙不可及，相關(guān)賦能技術(shù)已然出現(xiàn)。邊緣 AI、低功耗微處理器和易于使用的軟件有助于實(shí)現(xiàn)上述愿景，雖然很少像熱門的生成式 AI 和云計(jì)算那樣頻上頭條，但有潛力改變我們?nèi)粘５募夹g(shù)交互方式，并以意想不到的方式改善我們的生活。

什么是邊緣 AI？

當(dāng)工程師們提到“邊緣”，并不是指一個(gè)遙遠(yuǎn)的抽象地點(diǎn)。我們的家里、辦公室里和工廠里就存在邊緣。邊緣是捕獲和計(jì)算數(shù)據(jù)所在的本地環(huán)境或設(shè)備，如機(jī)器人或智能家居設(shè)備。邊緣 AI 能在本地設(shè)備上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)智能和響應(yīng)，無需將數(shù)據(jù)發(fā)送到局域網(wǎng)以外的云。

與基于云的 AI 資源相比，在邊緣實(shí)現(xiàn)這種級(jí)別的智能可以使電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)境做出更快、更安全的響應(yīng)，從而對(duì)汽車、醫(yī)療應(yīng)用和個(gè)人電子產(chǎn)品等各個(gè)行業(yè)產(chǎn)生影響。例如：整個(gè)工廠的攝像頭持續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于檢測(cè)和預(yù)測(cè)機(jī)械故障，這樣便可在需要時(shí)瞬間停止組裝過程。

產(chǎn)品線經(jīng)理 Artem Aginskiy 說：“AI 能夠非?？焖偾野踩煽康貙?shí)現(xiàn)圖形識(shí)別。如果您實(shí)現(xiàn)了邊緣 AI，設(shè)備不會(huì)丟失任何東西。邊緣 AI 可以非常可靠地保護(hù)隱私。”

由于邊緣 AI 能對(duì)本地環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè)和響應(yīng)，無需將數(shù)據(jù)傳輸到云，可降低泄露數(shù)據(jù)（如睡眠監(jiān)測(cè)示例中的健康信息）的風(fēng)險(xiǎn)。

邊緣 AI 嵌入式處理器

直到最近，許多組織缺乏人工智能所需的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)，使得人工智能部署遙不可及。而且，隨著 AI 的變革性影響愈發(fā)明顯，幾乎各個(gè)行業(yè)的公司，無論規(guī)模大小，都在尋找在其產(chǎn)品中集成 AI 的方法。嵌入式處理器和軟件的創(chuàng)新使得邊緣 AI 更易使用和廣泛部署。

邊緣 AI 取決于嵌入式處理器運(yùn)行 AI 算法和收集數(shù)據(jù)的能力，但需要在能效和成本方面進(jìn)行權(quán)衡。對(duì)于掃地機(jī)器人和門鈴等電池供電型系統(tǒng)，需要能提供更優(yōu)性能同時(shí)更大程度減少能源消耗的低成本處理器。

對(duì)于工廠自動(dòng)化、專業(yè)監(jiān)控或機(jī)器人等高性能系統(tǒng)，需要更高的處理性能，但成本和能耗仍是重要因素。

芯片設(shè)計(jì)方面的進(jìn)步（如集成硬件加速器、低功耗 Arm? Cortex? 微處理器等）有利于促進(jìn)以更實(shí)惠的價(jià)格實(shí)現(xiàn)邊緣 AI 所需的性能、速度和能效。通過降低邊緣 AI 系統(tǒng)的成本和功耗，設(shè)計(jì)人員可在更多應(yīng)用中添加先進(jìn)的 AI 功能，幫助人們充分利用我們的電子產(chǎn)品及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

“低代碼”軟件開發(fā)工具

在創(chuàng)建、訓(xùn)練和部署 AI 模型時(shí)，借助新的用戶友好型邊緣 AI 軟件開發(fā)工具與半導(dǎo)體創(chuàng)新技術(shù)，設(shè)計(jì)人員對(duì)編程專業(yè)知識(shí)的需求有所降低。這些工具可幫助設(shè)計(jì)人員在其應(yīng)用中添加智能，無需深層次的編碼專業(yè)知識(shí)，這在過去是阻礙邊緣 AI 部署的一大障礙。

德州儀器 (TI) 的 Edge AI Studio 等工具可提供“低代碼”體驗(yàn)，支持設(shè)計(jì)人員在不編寫代碼的情況下開發(fā)和測(cè)試 AI 模型，結(jié)束了非專家人員使用 GUI 類工具開發(fā)人工智能的歷史。設(shè)計(jì)人員無需專業(yè)知識(shí)或技能，即可構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，或 AI 算法來充當(dāng)設(shè)備的智能和“大腦”。

Artem 表示：“德州儀器 (TI) 正在使 AI 大眾化，世界上的任一開發(fā)人員都可以開發(fā)出一個(gè)智能系統(tǒng)。一行代碼都不需要寫，便可使用該工具訓(xùn)練和部署 AI 模型?！?/p>

隨著邊緣 AI 越來越容易使用，各個(gè)場(chǎng)景中的電子產(chǎn)品將更智能、更安全、更可靠且更具成效，以我們意想不到的全新方式改變我們的生活。